Похожая на Млечный Путь галактика существовала уже 12 миллиардов лет назад

При помощи Атакамской Большой миллиметровой/субмиллиметровой антенной решетки ALMA астрономы обнаружили очень далекую и поэтому очень молодую галактику SPT0418-47, которая неожиданно выглядит похожей на наш Млечный Путь. Свет от нее шел более 12 миллиардов лет, и мы видим ее такой, какой она была, когда Вселенной было всего 1,4 миллиарда лет. Галактика оказалась неожиданно упорядоченной — это противоречит устоявшемуся мнению, что в ранней Вселенной все галактики были турбулентными и неустойчивыми. Об открытии сообщается в пресс-релизе Европейской Южной обсерватории.

«Это настоящий прорыв в наших взглядах на образование галактик — наши результаты показывают, что структуры, подобные тем, которые мы наблюдаем в близлежащих спиральных галактиках и в нашем Млечном Пути, уже существовали 12 миллиардов лет назад, — говорит руководитель исследования Франческа Риццо (Francesca Rizzo) из Института астрофизики Общества Макса Планка. — Хотя у галактики SPT0418-47, по-видимому, нет спиральных рукавов, она обладает по крайней мере двумя свойствами, типичными для Млечного Пути, — вращающимся диском и балджем, большим облаком звезд, плотно окружающем со всех сторон галактический центр. Впервые балдж наблюдается у галактики на столь раннем этапе истории Вселенной».

В ранней Вселенной молодые галактики еще только формировались. Поэтому исследователи предполагали, что они должны иметь хаотическое строение, лишенное отчетливых структурных особенностей, типичных для более зрелых галактик типа Млечного Пути.

На столь огромных расстояниях детальные наблюдения галактик невозможно получить даже при помощи самый больших телескопов, так как эти объекты слишком слабые и имеют слишком малые угловые размеры. Астрономы преодолели эту трудность, воспользовавшись одной из близких к нам галактик как сильным увеличительным стеклом. Этот эффект известен под названием гравитационного линзирования, он состоит в том, что гравитационное притяжение близкой галактики деформирует и изгибает лучи света от далекой галактики, и в результате мы получаем искаженное и увеличенное изображение последней.

Благодаря почти точному расположению линзирующей и далекой галактики на одном луче зрения, линзируемая далекая галактика выглядит почти идеальным световым кольцом вокруг близкой к нам галактики-линзы. Из полученных на ALMA данных, применив новую технику машинного моделирования, исследователи восстановили истинную форму далекой галактики и измерили параметры движения газа в ней. «Когда я в первый раз увидела восстановленное изображение SPT0418-47, я не могла поверить своим глазам: передо мной открылась настоящая сокровищница», — говорит Франческа Риццо.

Исследователи задаются вопросом, как через такое непродолжительное время после Большого Взрыва смогла сформироваться настолько упорядоченная галактика. Нынешняя находка, сделанная на ALMA, перекликается с ранее сделанным и объявленным в мае открытием массивного вращающегося диска на подобном расстоянии. Благодаря линзированию, у SPT0418-47 видны более мелкие детали, а вдобавок к диску — еще и балдж, что еще больше сближает эту галактику с Млечным Путем в его современном состоянии.

Будущие исследования, в том числе те, что будут выполнены на Чрезвычайно Большом телескопе ESO, должны установить, насколько типичными на деле являются такие «новорожденные» дисковые галактики и действительно ли они в целом менее хаотичны, чем предсказывалось.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.